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1、逆 作 法,逆作法,3 施工技術,1 工藝原理 2 優 缺 點,1.高層建筑為什么要做多層地下室？逆作法是高層建筑多層地下室和其他多層地下結構的有效方法。1）補償基礎的定義：寬闊的基礎底面使受力層范圍擴大，較大的埋置深度和中空結構形式使開挖卸去的土體自重抵償了上部結構傳來的部分荷載在地基中引起的附加荷載。2）補償基礎的補償原理作用：a.有效地利用地基承載力；b.作地下停車場、作設備層、作地下防空洞增加使用面積.,一、逆作法的定義,逆 作 法,高層建筑施工,2.多層地下室傳統做法：大開口放坡開挖，或支護結構圍護后垂直開挖。挖至設計標高后澆筑底板，由下而上逐層施工。先地下結構再地上結構。缺點：支護2、費用大，基坑內支撐量大，基坑變形大，地面沉降大，開挖施工難度大。,逆 作 法,高層建筑施工,一、逆作法的定義,3、逆作法 1）逆作法的原理：a.先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構，同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。b.然后施工地下一層的梁板樓面結構，作為地下連續墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下（逆作）開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。,逆 作 法,高層建筑施工,一、逆作法的定義,c.由于地面一層的樓面結構已完成，為上部結構施工創造了條件，所以可以同時向上逐層進行地上結構的施工。如此地面上、下同3、時進行施工，直至工程結束。2）逆作法的施工程序：中間支承柱和地下連續墻施工地下-1層挖土和澆筑其頂板及結構從地下室-2層開始地下室結構和地上結構同時施工地下室底板封底并養護至設計強度繼續地上結構施工工程結束,逆 作 法,高層建筑施工,一、逆作法的定義,逆作法施工技術是高層建筑多層地下室和其他多層地下結構的有效方法。國內外在多層地下結構施工中已廣泛應用。據統計，我國建成的高層建筑累計已超過1.3億平方米，高度超過100m的超高層建筑已超過200幢。高層建筑最深的地下室基坑為6層，深度-26.2m。國外已達13層。深基坑支護方法很多，每一種基坑支護都有各自的適用條件和一定的局限性。因此，對施工方案4、的選擇應謹慎以防止深基坑支護結構的倒塌失效。,逆 作 法,高層建筑施工,二、逆作法的發展和應用,在國外如美、日、德、法等國家，已廣泛應用且有較好的效果。日本的讀賣新聞社大樓，地上9層、地下6層。采用逆作法施工，總工期只用22個月，與日本采用傳統施工方法施工的類似工程相比，縮短工期6個月。美國芝加哥水塔廣場大廈，75層、高203m，4層地下室，用18m深地下連續墻和144根大直徑灌注樁作為中間支承柱，用逆作法進行施工，當該工程地下室結構全部完成時，主樓上部結構已施工至32層。因此，要結合工程實際情況，考慮施工條件和經濟性合理的選擇施工方法。,逆 作 法,高層建筑施工,二、逆作法的發展和應用,三逆5、作法的施工工藝,1.邊樁施工,工程施工完成,圖示逆作法施工過程,立柱樁和立柱成孔,1.優點1）縮短工程施工總工期 傳統法施工：地下結構工期+地上工期 逆作法施工：-1層工期+地下地上結構同時施工工期，地下層數越多，縮短工期效果越好。2）基坑變形小，相鄰建筑物沉降小3）造價低，較經濟：節省支護結構的支撐2.缺點 自上而下施工，上層結構已建，施工條件較差。,逆 作 法,高層建筑施工,四、逆作法的優缺點,1.施工內容 地下連續墻、中間支承柱和地下室結構的施工 2.施工技術 A 中間支承柱 1）中間支承柱的作用：a.逆作法施工期間，承受并傳遞地下和地上結構的自重和施工荷載。b.地下室底板澆筑后，稱為地6、下室結構的一部分。2）中間支承柱的位置和數量 根據地下室結構的布置和制定的施工方案詳細考慮后計算確定。一般布置在地下室柱子位置或縱、橫墻相交處.,逆 作 法,高層建筑施工,五、逆作法的施工技術,c.中間支承柱的組成 底板以上多為鋼柱，底板以下多為混凝土柱。d.施工方法 多用灌注樁的施工方法，一般有：泥漿護壁用反循環灌注樁施工法 大直徑套管式灌注樁施工法 e.注意事項 注意觀察中間支承柱在施工期間的沉降和升抬數值。,逆 作 法,高層建筑施工,五、逆作法的施工技術,B.地下室結構的澆筑 1）澆筑方法 a.利用土模澆筑梁板（適用于較好的土質）b.搭設梁模板支板模板（適用于較差的土質）注意減小梁板支撐7、的沉降和變形，以及豎向構件的上下連接和混凝土的澆筑。減小變形和沉降的方法有：澆筑一層素混凝土和鋪設一層砂墊層。2）施工縫的澆筑方法 a.直接法 b.充填法 c.注漿法,逆 作 法,高層建筑施工,五、逆作法的施工技術,C.土方開挖 a.開挖方法：人工開挖；機械開挖（小型高效）b.開挖的注意事項：采用“開礦式”逐皮逐層推進，挖出的土方從工作孔處提升外運。開挖坡面不宜大于75，嚴禁掏挖，以防坍方。D.工作孔的留設 一般設在樓梯間或無樓板處作為垂直運輸的孔洞。,逆 作 法,高層建筑施工,五、逆作法的施工技術,杭州西湖國際飯店是一家坐落在美麗的西子湖畔的五星級涉外賓館。占地21000m2,總面積13808、00m2,地下三層，是目前中國最大“全逆作法”施工工程，基坑深度16.5m，開挖土方250000m3，獲得浙江省建筑業新技術應用示范工程。本工程主體建筑高度239m,地上46層,地下三層,裙房 1-4層。采用框架-筒體結構，基坑最深挖深為17.35m,采用鉆孔灌注樁結合SMW工法水泥攪拌樁作為臨時圍護,采用地下結構的梁板作為圍護結構的內支撐體系，并采用逆作法施工。該工程由浙江寶業建工集團承建。,逆 作 法,高層建筑施工,六、逆作法的實例,杭州西湖國際飯店,第一個完成房屋建筑逆作法施工的工程-恒積大廈,1994年10月承建的恒積大廈，基坑面積3600平方米，地下四層，采用直徑900的鉆孔灌注樁，9、作一柱一樁。地下連續墻二墻合一，采用逆作法施工確保工程用一年的時間完成從打樁到地上5層的施工，專業逆作法取土架在本工程首次開發使用。,該工程地下三層，采用逆作法施工。圖中為地下一層樓板的鋼筋綁扎,立柱雙梁,全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板對四周圍護結構形成水平支撐。樓蓋混凝土為整體澆筑，然后在其下掏土，通過樓蓋中的預留孔洞向外運土并向下運入建筑材料。,板帶撐施工,半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護結構形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。,根據地面一層樓面結構是封閉還是敞開的可以將逆作法分為封閉式逆作法和開敞式逆作法。,鉆孔鋼筋連10、接法,傳力鋼板法,剪力栓法,綜合法,1）可使建筑物上部結構的施工和地下基礎結構施工平行立體作業，在建筑規模大、上下層次多時，大約可節省工時1/3。2）受力良好合理，圍護結構變形量小，因而對鄰近建筑的影響亦小。3）施工可少受風雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。4）最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積。5）一層結構平面可作為工作平臺，不必另外架設開挖工作平臺與內撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設施，減少了施工費用。一般可節省地下結構總造價的25%35%。,七、逆作法的工藝特點匯總,逆 作 法,高層建筑施工,6）由于開挖和施工的交錯進行，逆作結構的自身荷載由立柱直接承擔并傳遞11、至地基，減少了大開挖時卸載對持力層的影響，降低了基坑內地基回彈量。7）逆作法存在的不足，如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調整高度，由于挖土是在頂部封閉狀態下進行，基坑中還分布有一定數量的中間支承柱和降水用井點管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械,使挖土的難度增大。,七、逆作法的工藝特點匯總,逆 作 法,高層建筑施工,逆作法的施工實例 P94，請自學！,一、定義 深層攪拌水泥土樁墻，是采用水泥作為固化劑，通過特質的深層攪拌機，在地基深處就地將土和水泥強制攪拌形成形成具有一定強度、整體性和水穩定性的圓柱體（柔性樁），將其相互搭接，形成具有一定強度和整體結構的水泥土墻，以保證基坑邊坡12、的穩定二、特點 施工時的振動和噪聲小，工期短，無支撐，可以擋土、擋水且造價低。但攪松了地基土，且適用的深度不超過6m。,水泥土墻施工 P104-106,水泥土墻,高層建筑施工,水泥土墻的平面類型,三、機械深層攪拌機 四、深層攪拌法施工施工工藝 1.定位 2.預攪下沉 3.制備水泥漿 4.提升、噴漿、攪拌 5.沉鉆復攪 6.清洗、移位,水泥土墻施工 P104-106,水泥土墻,高層建筑施工,深層攪拌法：通過專用機械鉆頭切削攪拌土體，攪拌過程中通過壓漿泵噴射水泥漿與原狀土拌和，形成柔性樁體。,五、高壓旋噴法施工 1.定義 高壓旋噴技術（也即高壓噴射注漿法）是利用專用旋噴設備將注入劑（通常是水泥漿）13、形成高壓噴射流，借助高壓噴射流的切削，使土體和硬化劑混合，形成加固體。2.工藝過程 平整場地施工放樣樁機就位貫入噴射管噴射注漿拔管沖洗,五、水泥土的配合比 水泥土的無側限抗壓強度一般為500-4000kN/m2,比天然軟土大幾十倍甚至數百倍，水泥等級每提高10級，水泥土強度增大20%-30%。水泥漿的水灰比要求為0.45-0.50 六、提高水泥土樁擋土墻支護能力的措施 水泥土樁墻為重力式支護結構，主要承受傾覆、抗滑移和抗剪強度的控制，要求有足夠的支護能力。措施：1、卸荷 2、加筋 3、起拱、加墩 4、擋墻變厚度,水泥土墻施工 P104-106,水泥土墻,高層建筑施工,3、支護結構的支撐系統計算14、 1）內支撐 a.鋼支撐（壓彎構件）b.混凝土支撐 深基坑支護結構由圍護墻和混凝土支撐組成，設計計算時考慮兩者之間的相互作用分別計算。計算內容為內力和變形，其中支撐系統的位移有荷載引起的變形，以及剛體位移。,支護結構的支撐系統計算 P42-47,支撐系統,高層建筑施工,支撐體系的水平位移要求：若不滿足要求的措施：調整支撐體系的標高 加大支撐體系的截面尺寸 加大擋土墻的厚度或加大插入深度,支護結構的支撐系統計算 P42-47,支撐系統,高層建筑施工,1.支撐體系組成 腰梁（圍檁），支撐，立柱2.主要形式 鋼支撐：裝拆方便，重復使用，加預應力 混凝土：剛度大，可塑性好，變形小，不能重復利用3.施工15、要求 1）安裝、拆除順序，與設計計算工況一致 2）支撐長度15m時，加立柱支承水平支撐 長細比:立柱25，受力水平支撐75，聯系構建120 3）立柱、支撐穿越主體結構時，應有止水構造,支護結構的支撐系統計算 P42-47,支撐系統,高層建筑施工,內容：1.綜述2.打樁準備3.打樁方法 4.打樁時常見 問題及對策,鋼板樁的施工 P107-112,一、鋼板樁概述 1.常用的鋼板樁形式 直線型鋼板樁、U型鋼板樁、Z型鋼板樁、H型鋼板樁,鋼板樁的施工,2.鋼板樁的圍檁 鋼板在進入現場前，均要進行檢查整理，保證每塊板樁完整平直。為了保證鋼板樁垂直打入，使打入后的板樁平面平直，要安設圍檁支架。它由圍檁和圍16、檁樁組成。圍檁支架必須尺寸正確，牢固可靠，并有一定剛度。二、鋼板樁打設前的準備工作 1.鋼板樁的檢驗與矯正 2.導架安裝 3.沉樁機械的選擇 打設鋼板樁可用落錘、汽錘、柴油錘和振動錘。振動打樁機械既可用于打樁還可用于拔樁，常用的是振動打拔樁錘。為了提高打樁的效率可以使用振動沖擊打樁機械。,導引(導架),4.打樁輔助設備,標準導引,圓形導引,HZ施工導引,鉤環,打樁輔助設備,螺旋器,鉤環通過穿在樁頂部吊孔中的銷釘吊住樁。切勿使用摩擦夾緊式吊具，因為這種吊具在有些情況下會意外松脫。屏風法沉樁時需要在高處將樁連鎖起來并解脫吊鉤接頭，且要操作方便、安全。螺旋器就是用來鎖定各種鋼板樁的，且適合各種不同形17、式、不同吊裝方法和不同連鎖形式的樁，不需要在樁的頂部有人操作。,吊鉤,用來吊運堆在一起的鋼板樁，保證能方便的分開。,樁帽,采用沖擊錘打樁時可能需要樁帽，以便沖擊力之際傳遞給樁，并保護樁錘和樁頭,1.逐根打樁（單獨打入法）,三、打樁方法,即板樁結構中的板樁是一根根地打入土中。適用于松散的土壤和短樁施工，對于密實砂土和高粘性土，建議屏風式打法沉樁。該法速度快，樁架高度相對可低一些，但是容易傾斜，對此可在一根樁打入后，把它與前一根焊牢，既防止傾斜又避免被后打的樁帶入土中。,2.屏風式打入法,三、打樁方法,屏風式打入法,將1020根板樁插人土中一定深度，使樁機來回錘擊，并使兩端12 根樁先打到要求深度18、再將中間部分的板樁順次打人。這種屏風施工法可防止板樁的傾斜與轉動，對要求閉合的圍護結構，常采用此法。采用該方法可保證達到良好的垂直度，并減少沉樁中能遇到的困難和散樁，同時可以更好的控制樁墻的長度。由于整片樁一起定位，不一定全部的樁都打至設計標高，這樣就保證局部樁不能打至設計標高而破壞墻的整體作用的發生，其缺點是施工速度比單樁施工法慢且樁架較高。,3.跳打,對于難以打樁的土壤采用該方法進行沉樁施工。在導架間安裝鋼板樁，然后按照以下順序施工：先打1號、3號、5號樁，然后打2號、4號樁。如非常密實砂土、砂礫或巖石，可對1號、3號、5號樁樁尖加強。這種情況下，樁尖加強的樁始終先施工。,4.組合樁墻沉樁19、,四、打樁時常見問題及對策,1.打樁阻力過大不易貫入 A.原因：1）在堅實的砂層錘擊或砂礫層中打樁，樁的阻力過大；2）鋼板樁連接鎖口銹蝕而變形致使板樁不能順利沿鎖口而下。B.處理方法：1）第一種原因，需在打樁前對地質情況作詳細分析，充分研究貫人的可能性，在施工時可伴以高壓沖水或振動法沉樁，不能用錘硬打；2）第二種原因，在打樁前對板樁逐根檢查，有銹蝕或變形的及時調整。還可在鎖口內涂以油脂，以減少阻力。,2.鋼板樁向打樁方向傾斜 在軟土中打板樁時，由于連接鎖口處的阻力大于板樁周圍的土體阻力，形成個別不均衡力，使板樁向前進方向傾斜。這種傾斜要盡早調整，可用卷揚機鋼索將板樁反向拉住后再錘擊，或可以改變錘擊方向。當傾斜過大，靠上述方法不能糾正時，可使用特別的鍥形板樁，達到糾偏的目的。,3.將相鄰板樁帶入 這種現象常發生在軟土中打板樁，當遇到了不明障礙物，孤石或扳樁傾斜等情況時，板樁阻力增加，便會把相鄰板樁帶入。處理措施：1）不是一次把板樁打到標高，留一部分在地面，待全部板樁人土后，用屏風法把余下部分打人土中。2）把相鄰板樁焊牢在圍檁上。3）數根板樁用型鋼連在一起。4）在連接鎖口上涂以黃油等油脂，減少阻力。5）運用特殊塞子，防止土砂進人連接鎖口。板樁被帶人土中后，應在其頂部焊以同類型的板樁以補充不足的長度。,